成果推介 | 永磁牵引系统

院士团队：丁荣军院士团队

所属学部：中国工程院机械与运载工程学部

成果详情：

1. 创新点

1) 针对永磁电机参数非线性强、宽温时变的难点，发明了一种基于参数在线自适应的高性能转矩控制技术，实现转矩高动态高精度响应；

2) 针对在高压、强振动、强电磁环境下，位置传感器易受扰甚至失效的难点，发明了一种全局无位置传感器控制技术，实现全速域的位置精确、快速辨识；

3) 针对铁路采用分段供电模式，车辆频繁进出无电区的难题，发明了一种快速重投的方法，控制电机重新工作、快速恢复列车动力；

4) 针对永磁电机全封闭散热困难、运行工况复杂多变的难点，发明了一种高性能永磁电机技术，实现了电机高效率高功率密度输出。

2. 应用成果与前景

永磁牵引系统应用于全球首列350km/h等级永磁高速列车，为我国400km/h及更高速度等级动车组提供了全新的更高效牵引系统。同时应用于10 余个城市的地铁（平均节能率35%以上）、其中长沙地铁5号线是首个全线无位置传感器商业运营线路。打造了中国轨道交通装备新的核心竞争力，开启3.0 版高铁等高端装备动力新时代。

未来，轨道交通装备将向更加安全智能和绿色高效方向发展，永磁牵引系统具有高效率、高功率密度、低噪音和结构灵活等优点，将成为现有牵引系统提质升级的必然趋势。以永磁牵引系统为典型代表的新技术成果将持续推动轨道交通装备技术迭代升级和行业引领。

3.成果图片及简要说明：

JD188型永磁同步电机是国内首款用于高速动车组的永磁牵引电动机，具有高功率密度、高效、高可靠性、易维护、低噪声等优点，电机采用独创的全封闭技术，大幅提高电机的可靠性，降低了维护工作量，降低电机噪声。该电机的成功研发填补了国内技术空白，其主要性能达到了国际先进水平。装载JD188型永磁同步牵引电机的国内首列永磁动车组，目前已在成渝线上正线运营，安全载客运营30万公里，综合节能达到10%。